tt01_xiv conemi-001 - XVI Congresso Nacional de Engenharia
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APLICAÇÃO DE PRÁTICAS ENXUTAS PARA APRIMORAR O DESEMPENHO DO PROCESSO DE CORTE A LASER EM UMA EMPRESA DO SETOR METALMECÂNICO Deivis Zismann(1) ([email protected]), Vilmar Bueno Silva(1) ([email protected]), Cristina Raquel Reckzigel(1) ([email protected]), Gezebel Marcela Bencke(1) ([email protected]) (1) Faculdade Horizontina (FAHOR); Engenharia de Produção RESUMO: Com o desenvolvimento acelerado cada vez mais as empresas buscam, constantemente, a redução dos seus custos a fim de minimizar as ineficiências nos processos produtivos, o que pode representar a sobrevivência das organizações no cenário atual. Para isso, faz-se necessário buscar métodos e técnicas que auxiliam na obtenção de melhores resultados. Minimizar desperdícios e promover a qualidade total dos produtos tornou-se uma das principais metas das organizações. Neste trabalho apresenta-se o conceito de Lean Manufacturing (Manufatura Enxuta), que está focado na eliminação dos desperdícios. O método utilizado para elaboração deste trabalho foi a pesquisa-ação, tendo como objetivo principal a aplicação de práticas enxutas para aprimoramento do desempenho do processo de corte a laser para uma indústria do setor metalmecânico. Os resultados obtidos mostram que a identificação das principais fontes de desperdícios e a busca constante pela sua eliminação trouxeram vantagens na redução dos tempos de processo e custos de produção. PALAVRAS-CHAVE: Processos produtivos, Desperdícios, Manufatura enxuta. ABSTRACT: With the increasingly rapid development, companies constantly seek to reduce their costs in order to minimize the inefficiencies in production processes, which may represent the survival of organizations in the current scenario. For this, it is necessary to seek methods and techniques that assist in achieving better results. Minimizing waste and promoting overall product quality has become one of the main goals of organizations. This paper presents the concept of Lean Manufacturing, that is focused on the elimination of waste. The method used for the preparation of this study was action research, having as the main objective the implementation of lean practices to improve the laser cutting process performance in a metal-mechanic company. The obtained results show that the identification of the main waste sources and the constant search for their elimination have brought advantages to processing time and production cost reduction. KEYWORDS: Production processes, waste, lean manufacturing. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 1. INTRODUÇÃO As empresas, ao buscarem melhores condições de competitividade, eliminam os desperdícios, o que resulta na sustentabilidade das mesmas no cenário atual. Indiferentemente do sistema de produção, a busca pela melhoria contínua dos processos produtivos, bem como a eliminação dos desperdícios, devem estar inseridas em qualquer tipo de empresa. A tecnologia de corte, através da utilização de laser, usada na empresa, representa uma grande importância no processo global de fabricação. Esse processo de transformação, que está inserido no setor de Corte e Estamparia tem grande expressividade, levando em consideração o volume de unidades a serem produzidas e o grau de precisão no processo de manufatura. A empresa estudada especificamente no processo de corte a laser tem uma grande fonte de desperdícios que impactam negativamente na produtividade e no resultado final da organização. Diante disso, este trabalho pretende responder a seguinte pergunta: com a utilização de práticas enxutas é possível obter melhores resultados no processo de corte a laser para a empresa estudada? O desenvolvimento deste trabalho justifica-se pelo fato que, a empresa estudada possui um baixo rendimento operacional oriundo de várias fontes de desperdícios no processo de corte a laser afetando diretamente na produtividade e nos custos de produção. O objetivo deste artigo é utilizar práticas de manufaturas enxutas para aprimorar o desempenho do processo de corte a laser em uma empresa do setor metalmecânico. 2. REVISÃO DA LITERATURA 2.1 Corte a laser O laser é um sistema que produz um feixe de luz concentrado, obtido por excitação dos elétrons de determinados átomos, utilizando um veículo ativo que pode ser sólido (o rubi) ou um líquido (o dióxido de carbono sob pressão). Este feixe de luz produz intensa energia na forma de calor (BARTZ, FIGUEREDO, SILVA, 2011). Segundo Gaspar (2009), a incidência de feixe de laser sobre um ponto de uma peça é capaz de fundir e vaporiza até mesmo o material em volta deste ponto. Desse modo, é possível furar e cortar, praticamente, qualquer material independente de sua resistência mecânica. Atualmente, o tipo mais comum de laser usado na indústria utiliza o dióxido de carbono (CO2) como veículo ativo. Outros gases como o nitrogênio (N2) e o hélio (H) são misturados ao dióxido de carbono para aumentar a potência do laser. 2.2 Objetivos de desempenho da produção Segundo Slack, Chambers e Johnston (2009) existem cinco objetivos de desempenho da produção para a tarefa básica de satisfazer as exigências dos consumidores, são elas: Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 2 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Qualidade: é a conformidade, coerente com as expectativas do consumidor. Em outras palavras significa “fazer certo as coisas”, mas as coisas que a produção precisa fazer certo variam de acordo com o tipo de operação. Velocidade; a velocidade significa o tempo transcorrido entre a requisição e o recebimento de produtos ou serviços pelos consumidores. O principal benefício da rapidez de entrega dos bens e serviços para os consumidores (externos). Confiabilidade: definem que o significado de confiabilidade é fazer as coisas em tempo para os consumidores receberem seus bens ou serviços exatamente quando necessários ou, ao menos, quando prometidos. Flexibilidade: significa ser capaz de alterar a operação de alguma forma. Pode ser alterar o que, como e quando faz Custo: Para as empresas que concorrem diretamente em preço, o custo será seu principal objetivo de produção. Quanto menor o custo de produzir os bens e serviços, menor poderá ser o preço aos seus consumidores. O custo baixo é um objetivo universalmente atraente. 2.3 Ferramentas e técnicas Segundo Slack, Chambers e Johnston (2009), o termo enxuta pode ser visto como uma filosofia de gestão de operações. Dentro desta filosofia, existe uma coleção de várias ferramentas e técnicas que tanto implementam como apoiam a filosofia enxuta. Neste item são explicadas as ferramentas e técnicas utilizadas durante a realização do trabalho. 2.3.1 GPT - Gestão do Posto de Trabalho O pensamento enxuto do Sistema Toyota de Produção, segundo Shigeo Shingo (1996) deve ser interpretado a partir de duas óticas gerais inter-relacionadas. A primeira ótica relaciona-se com um foco principal: as melhorias dos processos das organizações, proporcionando efetivação de melhorias incrementais e radicais do fluxo de matérias-primas e/ou materiais no tempo e no espaço. A segunda ótica relaciona-se à necessidade de gerenciar eficazmente os postos de trabalho. Trata-se, neste caso, da gestão conjunta e unificada das pessoas e das máquinas, ao mesmo tempo em que sugere uma adoção de uma visão de gestão sistêmica, unificada e integrada voltada para as melhorias do processo, podendo envolver questões, tais como: ferramental utilizado, instruções de trabalho, aspectos ligados à ergonomia, gestão de recursos humanos. Segundo Guimarães e Roses (2012), o GPT (Gestão do Posto de Trabalho) trata da análise do posto de trabalho para a implementação de melhorias para assim ampliar sua capacidade a fim de otimizar a utilização dos recursos da empresa para atingir a meta das organizações, desta forma: [...] no mundo empresarial uma das questões importantes nos dias de hoje é a forma com que se gerenciam um posto de trabalho ou equipamento para que o mesmo possa ser utilizado da melhor maneira em questões de utilização de Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 3 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 recursos produtivos, manutenção, qualidade, segurança e melhorias (GUIMARÃES; ROSES, 2012, p.3.). A concepção geral que norteia a abordagem de Gestão dos Postos de Trabalho – GPT, para Klippel e Oliveira (2004), consiste em incrementar a utilização dos ativos (equipamentos, instalações e pessoal) nas organizações, visando à otimização dos mesmos aumentado assim, a sua capacidade e a flexibilidade da produção. Para Antunes (2003), é possível otimizar os recursos sem a realização de investimentos adicionais em temos de capital, aumentando a capacidade e flexibilidade da produção mediante aos seguintes passos: - Identificação dos recursos produtivos da fábrica (gargalo) utilizando como ferramenta para a localização a Teoria das Restrições; - Fazer a mensuração dos Índices de Eficiência Global destes recursos; - Identificar as principais causas das ineficiências dos equipamentos ou mão de obra como paradas não programadas; - Utilizar técnicas de melhoria para otimizar os processos e aumentar de forma significativa os índices de eficiência globais. 2.3.2 IROG - Índice de Rendimento Operacional Global Para Nakajima (1988), o IROG (Índice de Rendimento Operacional Global) deve ser considerado como um indicador operacional e pode ser aplicado em diversos níveis dentro de um sistema de manufatura, neste contexto: [...] num primeiro momento o IROG pode ser usado como benchmarking para medir o nível de desempenho de um sistema produtivo de forma global, ou seja, o IROG é medido inicialmente e comparado com um IROG futuro após o sistema ter passado por um programa de melhorias ou então comparado com o desempenho de outros sistemas semelhantes (PACHECO; ANTUNES; LACERDA, 2003, pg.2) Nakajima apud Netz (2012), afirma que a eficiência dos equipamentos depende diretamente das perdas, essas que acabam influenciando diretamente o processo produtivo e dividiu estas perdas em seis, e cada uma delas é caracterizado da seguinte forma: - Perda por quebra: perdas que causam interrupções da função do equipamento impossibilitando seu uso causando a indisponibilidade do equipamento. - Perda por setup e regulagens: perda de tempo entre o fim da produção de peça e a produção da primeira peça sem defeito; - Perda por pequenas ou micro paradas e ociosidade: perda devido a paradas temporárias e pequenas interrupções para ajustes; - Perdas por queda de velocidade: acontece quando o equipamento está operando com uma velocidade abaixo do específico ou esperado; Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 4 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 - Perdas por refugo ou retrabalhos: perda de tempo devido à fabricação de peças defeituosas; - Queda de rendimento: quando o equipamento demanda certo tempo para começar a funcionar. Sobre os três índices, podem-se descrever segundo Andrade e Scherer apud Netz (2012): - Disponibilidade: a disponibilidade de um equipamento é a relação em que o equipamento deveria estar disponível para produção e o tempo que ele efetivamente está produzindo; - Performance: considera as pequenas paradas e a velocidade do equipamento constituindo-se em um indicador que mostra se a máquina está trabalhando na velocidade especificada; - Qualidade: refletem a quantidade de peças que atendem os requisitos frente ao total de peças produzidas. A visão dos três índices, segundo Andrade e Scherer apud Netz (2012), fornece um panorama completo sobre a realidade da máquina estudada. O cálculo do IROG é feito considerando outros dois aspectos segundo Nakajima apud Pacheco, Antunes e Lacerda (2003), são eles: - Se o posto de trabalho é um recurso gargalo: neste caso, o indicador IROG é denominado de TEEP, ou seja, Produtividade Efetiva Total do Equipamento (Total Effective Equipment Productivity). O tempo que deve ser considerado é o tempo total - no caso dos recursos críticos gargalos. Isto se explica pelo fato de que, sendo o posto de trabalho um gargalo, todo o tempo disponível deve ser utilizado na produção. - Se o posto de trabalho é um recurso não gargalo: neste caso, o indicador IROG é denominado de OEE, ou seja, índice de eficiência global (Overall Equipment Efficiency). O tempo considerado deve ser o tempo disponível obtido pela diferença entre o tempo total e o tempo das paradas programadas. Este índice indica a eficiência do equipamento durante o tempo de operação programado. O cálculo da eficiência global é então definido pelos seguintes índices de eficiência, conforme equação demonstrada pela Figura 1. FIGURA 1. Equação IROG Onde: - µglobal: eficiência global; Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 5 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 - - µ1: Índice de Tempo Operacional – ITO – tempo em que o equipamento ficou disponível, excluindo as paradas não programadas; µ2: Índice de Performance Operacional – IPO – mede o desempenho operacional do recurso, sendo calculado em função do tempo disponível e redução da velocidade do mesmo, operação em vazio e paradas momentâneas; µ3: Índice de Produtos Aprovados – IPA. – mede a quantidade de peças produzidas, sendo calculado em função do tempo de operação real, excluindo-se o tempo gasto com refugos ou retrabalhos. 2.4 Ferramentas e técnicas da qualidade Para o desenvolvimento do trabalho foram utilizadas ferramentas e técnicas ligadas à gestão da qualidade, e servirão como apoio para a realização de algumas etapas específicas do projeto. São elas: - Brainstorming: É uma técnica que para Briales (2005), utiliza-se para estimular a equipe a encontrar uma grande quantidade de sugestões que dizem respeito ao problema. Liker (2005), destaca que há necessidade de primeiro trazer as sugestões - antes de iniciar a mudança de um processo. Diagrama de Pareto: Silva (2009), explica a análise de Pareto como uma organização dos “problemas ou causas” de forma decrescente de acordo com a frequência de verificação da anomalia. - 5W1H: Para Paranhos (2007), esta técnica, simples e eficiente faz parte da metodologia de solução de problemas, que nada mais é do que uma sequência que deve ser seguida passo a passo para se chegar à causa raiz de um problema. 3.MÉTODOS E TÉCNICAS UTILIZADOS O desenvolvimento do trabalho, que consiste na aplicação de práticas enxutas para aprimorar o processo de corte a laser, foi originado por uma necessidade da empresa METALSTAR. A pesquisa apresenta caráter exploratório, que tem, segundo Gil (2002), o objetivo de proporcionar maior familiaridade com o problema, com vista a torná-lo mais explícito ou a constituir hipóteses. O método utilizado é a da pesquisa-ação que consiste no engajamento do pesquisador com o projeto, buscando soluções práticas aos problemas (GIL, 2002). Para Thiollent apud Tauchen (2007), pesquisa-ação é a pesquisa concebida e realizada em estreita associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo. Os pesquisadores e participantes representativos da situação ou problema estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo. Thiollent apud Gil (2002) complementa que a pesquisa-ação tem com objetivo, além de gerar um amplo conhecimento também Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 6 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 contribui diretamente para a solução do problema, uma vez que, o pesquisador não apenas observa a situação de fora, mas participa e interfere nas soluções propostas levantadas. Inicialmente, buscou-se diagnosticar o cenário antigo do processo de corte a laser levando em consideração o seu desempenho operacional. Desta forma, realizou-se um levantamento de tempos com o intuito de comparar tempos reais (tempos de corte na máquina) com os tempos teóricos (tempos de sistema), a fim de, observar a existência de uma discordância. Com a análise dos dados, de forma geral, os tempos reais do processo foram muito superiores aos esperados que são os tempos de sistema. Com o diagnóstico realizado, o cenário do processo de corte a laser foi considerado pela empresa ruim, motivando a necessidade de uma atividade mais focada, buscando investigar onde poderiam estar as causas que estavam gerando o baixo rendimento operacional no processo de corte a laser. Procurou-se revisar a literatura pertinente disponível sobre Lean Manufacturing que está estreitamente ligada à identificação e eliminação dos desperdícios. Também foram revisadas literaturas relacionadas com a administração da produção, sua função, estratégias e objetivos a fim de se obter um bom embasamento teórico. Para inserir o pensamento enxuto no processo de corte a laser, fez-se necessária a utilização do método denominado GPT (Gestão do Posto de Trabalho). Sua implantação foi desenvolvida por um grupo de trabalho envolvendo gerente de produção, coordenadores, programador, operadores e técnicos de processo. Primeiramente realizaram-se treinamentos com objetivo de mostrar o funcionamento e importância do novo método para todos os envolvidos com o processo. A próxima etapa criou e implantou os diários de bordo que serviram para a realização das anotações relacionadas às paradas de máquina. Este documento, em forma de planilha, foi desenvolvido com o apoio de todos os colaboradores envolvidos com o processo e a utilização da técnica Brainstorming. Durante este período houve um constante acompanhamento no posto de trabalho apoiando os operadores para o correto preenchimento das informações. Semanalmente efetivaram-se as coletas dos diários de bordo. Após quatro semanas do mês de setembro/2013 realizou-se o cálculo do IROG (Índice de Rendimento Operacional Global) com objetivo de obter os resultados do real rendimento operacional de cada máquina de corte e também indicar, através dos índices encontrados, onde estão as principais fontes de desperdícios. Após a realização dos cálculos, iniciou-se a análise dos resultados. Com a utilização de diagramas de Pareto foi possível estratificar e visualizar as principais fontes dos desperdícios que serviram como apoio para a realização do plano de ação com objetivo de organizar, em forma de tarefas, as atividades necessárias para eliminar as causas dos desperdícios. O plano de ação foi criado com o suporte da ferramenta 5W1H. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 7 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Por fim, buscou-se medir os resultados encontrados após a implantação do GPT. Novos dados foram coletados durante as quatro semanas no mês de outubro/2013 através dos diários de bordo e um novo cálculo do IROG foi realizado a fim de identificar melhorias. 4. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS A Industria em estudo é a METALSTAR Indústria Metalúrgica LTDA iniciou suas atividades em abril de 2002, localizada na cidade de Santa Rosa, Rio Grande do Sul. A empresa classifica-se como tipo de empresa que atua no setor secundário, onde transformam os produtos. O processo atual de corte a laser utiliza-se de planos de corte realizados pelos programadores. Estes planos de corte possuem um tempo, denominado de tempo teórico (tempos de sistema) dado em horas, minutos e segundos. O tempo teórico é obtido através de tabelas tecnológicas padrões, fornecidas pelo fabricante das máquinas, onde, dependendo do material, espessura, cabeçote de corte e gás a serem utilizados durante o processo de corte, os tempos são pré-determinados. Já o tempo prático (tempo real de operação na máquina) foi obtido através dos levantamentos das anotações realizados pelos operadores das máquinas. As marcações foram realizadas anotando-se a hora do início e fim do corte para cada plano de corte durante um determinado período de dias. A diferença encontrada entre o tempo teórico e o tempo prático atingiu uma média de 72% para a máquina Laser 01 e de 67% para a máquina Laser 02, em ambas as máquinas o tempo real foi superior ao teórico. Os valores obtidos foram considerados pela empresa estudada como negativos, pois a situação normal considerada ideal é que o tempo real do processo seja o mais próximo possível do tempo teórico. Identificou-se, desta forma, um resultado indesejável e, diagnosticando a existência de um problema, denominado como ineficiência do processo de corte a laser. 4.1 Implantação de um novo método para gestão do processo de corte a laser Com o diagnóstico da existência de um problema de ineficiência produtiva no processo de corte a laser, fez-se imperativa a intervenção na produção, a fim de melhorar a produtividade. A direção da organização, estrategicamente, montou uma equipe de trabalho com o intuito de direcionar atividades para que se possam atingir os objetivos de desempenho da produção. Desta forma, buscou-se a realização de uma gestão mais focada, utilizando-se de técnicas e ferramentas para medir a real eficiência do processo e identificar as causas do problema para tomada de decisões em prol da melhoria no rendimento operacional. Assim, foi implantada no setor de Corte/Estamparia especificamente no processo de corte a laser a metodologia GPT (Gestão do Posto de Trabalho). Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 8 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Para a implantação do GPT fez-se necessário a realização de treinamentos onde todos os envolvidos no processo, entre eles os quais os gerentes de produção, o coordenador de produção, o programador, e, por fim, os operadores e técnicos de processo. O objetivo com o treinamento foi demonstrar o método GPT e a importância do trabalho proposto. Foi necessária a criação e implementação de uma planilha denominada diário de bordo. Os diários de bordo foram dispostos nas máquinas de corte e serviram para a realização dos registros das paradas de máquina. Para a criação do modelo de diário de bordo utilizou-se como apoio a ferramenta da qualidade brainstorming. O objetivo foi alcançar o maior número de ideias das possíveis causas do problema de paradas de máquina. As informações adquiridas nesta etapa foram dispostas no diário de bordo, facilitando os registros de acordo com a tipologia da parada de máquina por parte dos operadores. Durante a implantação e utilização dos diários de bordo, fez-se necessário um acompanhamento criterioso no chão de fábrica, a fim de se obter informações precisas. 4.2 Cálculo do IROG – Índice de Rendimento Operacional Global Primeiramente, buscou-se verificar se o posto de trabalho era um recurso gargalo ou não. Esta informação foi obtida junto com o setor de PCP (Planejamento e Controle da Produção) na última semana de agosto. A análise baseou-se na abordagem de capacidade versus demanda especificamente para o processo de corte a laser. A informação recebida do setor de PCP foi a de que a capacidade do setor de corte a laser composto de três máquinas era de 129.600 minutos de corte para o mês de setembro levando em consideração 24 horas por dia e os 30 dias do mês. A demanda total de corte necessária para o mês de setembro era 135.654 minutos. Desta forma, foi identificada que a capacidade produtiva do setor de corte a laser era inferior à demanda necessária, identificou-se, desta forma, que o processo de corte a laser era um recurso gargalo. Quando o posto de trabalho é um recurso gargalo, o indicador IROG é denominado de TEEP (Produtividade Efetiva Total do Equipamento). Nesta situação o tempo total deve ser considerado. Os índices de rendimento operacional foram medidos separadamente para a máquina Laser 01 e Laser 02 e coletados semanalmente referentes ao mês de setembro/2013. Estes dados são necessários para obtenção dos índices, ITO (Índice do Tempo Operacional), IPO (Índice de Performance Operacional) e IPA (Índice de Produtos Aprovados) que determinam o TEEP. O resultado encontrado do TEEP é o que determina o IROG. O Índice do Rendimento Operacional Global da Laser 01 foi de 52%. A Figura 2 apresenta a sistemática utilizada e os cálculos do IROG. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 9 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 FIGURA 2. Sistemática cálculo IROG – Laser 1 A Figura 2 apresenta que o valor obtido do IROG foi de 52%. Já Figura 3 mostra o resultado do IROG da máquina Laser 02, onde o índice de rendimento encontrado foi de 55%. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 10 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 FIGURA 3. Sistemática cálculo IROG – Laser 2 Ao calcular o IROG, foi possível evidenciar o rendimento real de produção existente e confirmar o baixo rendimento operacional de cada equipamento. A empresa estudada considerou os índices de rendimento de 52% para a Laser 01 e de 55% para a Laser 02, resultados insatisfatórios, tendo como base um rendimento ideal esperado de 85%. Os índices atingidos impactam diretamente o resultado econômico-financeiro da empresa. No desenvolvimento dos custos dos produtos que possuem a necessidade de serem cortados a laser o tempo levando em consideração é o teórico. Portanto, se, durante o processo de corte na máquina o processo não está atingindo tempos pré-determinados, a diferença caracteriza-se por um desperdício. Por isso é necessário uma análise mais aprofundada, procurando buscar onde estão as principais causas dos desperdícios determinando o baixo rendimento operacional e criar planos de ação para eliminação dos mesmos. Os índices ITO - Índice de Tempo Operacional e o IPO - Índice de Performance Operacional encontrados durante a realização do IROG foram baixos e foram analisados separadamente a) Índice de Tempo Operacional - ITO : Para a Laser 01, as paradas de máquina representaram uma perda de 37% do tempo total disponível. Para a Laser 02, representaram uma perda de 27%. Através das coletas de dados obtidos dos diários de bordo durante o mês de setembro/2013 foi possível a estratificação das principais causas do problema de ineficiência produtiva relacionadas às Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 11 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 paradas de máquina. A Figura 4 1 e Figura 5 demonstram, os tempos com as frequências relativas para cada ocorrência de parada de máquina. FIGURA 4. Tempos de parada de máquina – Laser 01 Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 12 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 FIGRA 5: Tempos de parada de máquina – Laser 02 Com base das informações contidas nas Figuras 4 e 5, é possível elaborar os diagramas de Pareto representados pela Figura 5 e Figura 7. FIGURA 6: Diagrama de Pareto – Laser 01 Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 13 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 FIGURA 7: Diagrama de Pareto – Leser 02 Com a análise do diagrama de Pareto da máquina de corte Laser 01 demonstrou-se que 88,7% das paradas foram consequências de três fontes: falta de programa (planos de corte), erros de máquina e falta de insumos (bico, cerâmicas, lente ou gás). O diagrama de Pareto da máquina de corte Laser 02 demonstrou que o maior motivo de parada da máquina, representando 65,6% do total, foi a falta de programas. Já a redução de velocidade para a Laser 01 a perda por performance representou 23% e para a Laser 02 foi de 24%. A queda da performance operacional das máquinas está diretamente relacionada à velocidade do processo. No corte a laser as máquinas movimentam-se durante a execução do corte, e este movimento é denominado avanço de corte dado em milímetros por minuto. O avanço de corte sofre variações ajustadas pelos operadores de acordo, principalmente, pela espessura do material a ser cortado. Ambas as máquinas são do mesmo modelo de fabricação, e possuem, portanto, a mesma tecnologia e são operadas com as mesmas velocidades de corte. A Figura 8 demonstra um gráfico comparativo das velocidades originais da máquina com as velocidades de corte reais utilizadas durante o processo de manufatura. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 14 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 FIGURA 8: Gráfico comparativo de velocidade de corte As máquinas avaliadas não estão atingindo os parâmetros originais de velocidade de corte dadas pelo fabricante. Para a máquina Laser 01, a porcentagem média de queda de rendimento, levando em consideração o avanço de corte (milímetros por minuto), é de 13,7%. A máquina Laser 02 possui uma queda ainda mais acentuada chegando a uma diferença média de 25,2%. As condições mecânicas de cada uma das máquinas é o que determinam as limitações quanto à velocidade do processo. Com os resultados quantificados destacaram-se duas principais fontes de desperdícios observáveis mediante a análise do conceito criado pela Toyota dos sete tipos de desperdícios, são elas: - Tempo de espera: por momentos as máquinas permaneciam paradas, em espera, não adicionando valor ao processo; - Processo: no próprio processo de manufatura havia desperdícios pelo fato que as máquinas não atingiam a performance desejada. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 15 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Os desperdícios encontrados influenciaram direta e negativamente nos objetivos de desempenho da produção relacionados à velocidade, confiabilidade e custo. O valor da hora máquina do processo de corte com laser é de R$150,00, informação recebida pelo setor comercial no qual é responsável pela formação dos centros de custos. O resultado do IROG realizado antes da implantação das melhorias atingiu um índice de 53%. Conclui-se que, do total da capacidade disponível de 720 horas/mês, somente 53% foi o rendimento real, o que representou um desperdício no mês de setembro/2013 de 338,4 horas e um valor total de R$50.760,00 para a máquina Laser 01. Para a máquina Laser 02, o desperdício foi de 324 horas, representando um valor total de R$48.600,00. O processo de corte a laser considerado gargalo e ainda abrange grandes índices de desperdícios com relação a paradas de máquina e quedas de performance operacional, fez com que a empresa estudada buscasse fornecedores prestadores de serviços de corte a laser para suprir sua necessidade. Desta forma, gerou outras fontes de desperdícios, tais, como: elevado custo para compra do serviço de corte e logística. 4.3 Plano de ação Com base nas informações mensuráveis do baixo IROG e identificação das principais fontes de desperdícios das paradas de máquina e queda de performance do processo demonstrados através das análises de resultados, foi elaborado um planejamento de atividades para eliminação das principais causas dos desperdícios que estão impactando no resultado final da organização. Para a criação das etapas e definição dos prazos de conclusão de cada atividade, foi levado em consideração o que é mais relevante ao processo bem como a facilidade de eliminação do problema, ou seja, os problemas mais simples de se resolverem e que impactam de forma mais significativa foram tomados pela empresa como prioritários, procurando desta forma obter os resultados mais rapidamente. 4.4 Diagnóstico do processo de corte a laser: cenário novo Um novo levantamento de dados foi realizado durante o período de quatro semanas durante no mês de outubro/2013. Muitas das atividades previstas foram executadas durante este período, portanto, outras que influenciam nas paradas de máquina e queda de performance dependem de manutenções corretivas nos equipamentos e não foram finalizadas. Neste sentido, a empresa esperou a melhora nos índices de rendimento, mas de forma limitada. A máquina Laser 01 obteve um novo índice de 73% de rendimento operacional, o que significou um ganho de 20% em produtividade quando comparado com o IROG anterior, de 53%. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 16 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Para a máquina 02, o rendimento foi de 75%, o ganho no rendimento operacional foi quando comparado com o IROG 55% anterior foi também de 20%. A próxima figura (Figura 9) mostra a evolução do índice de rendimento operacional global das máquinas Laser 01 e Laser 02. FIGURA 9: Gráfico evolução do rendimento operacional – Laser 1 e laser 2 O principal fator que influenciou na melhora do rendimento operacional para cada máquina foi a realização de ajustes relacionados à programação laser. Por falta de planos de corte, as máquinas permaneciam inoperantes, afetando consideravelmente o rendimento operacional. Ajustes administrativos e a realização de treinamentos desenvolvendo novos programadores de laser eliminaram as paradas de máquina influenciando o ganho de produtividade significativo. 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo das melhores práticas da administração da produção e manufaturas enxutas para as indústrias sejam elas de qualquer ramo, tem se mostrado uma alternativa frente às necessidades do mercado-alvo. O trabalho demonstrou que com a utilização das práticas enxutas e o uso de métodos e ferramentas foram uma alternativa que vieram ao encontro às necessidades da Metalstar, além do baixo investimento com a implantação dos métodos vieram a proporcionar à empresa o aprimoramento do seu processo de corte a laser. Com a identificação da eliminação de importantes fontes de desperdícios, os resultados mostraram uma melhoria significativa, no primeiro mês, houve um aumento de produtividade de 20% para ambas as máquinas de corte, superando as expectativas da organização. Construindo Hoje a Engenharia do Amanhã Anais do XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial | 17 XIV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial Auditório do Senai CIMATEC - Prédio 2 - 2º andar - Salvador - BA, 23 a 26 de Setembro de 2014 Com os resultados positivos, a metodologia vem sendo aprimorada e implantada pela empresa em outros postos de trabalho como no setor de soldagem e pintura. O estudo realizado pode ser aplicado nas empresas que julgarem pertinentes as suas necessidades quanto à melhoria contínua nos seus processos de manufatura. A análise se justifica, pois busca melhores resultados nas organizações, pelo fato que prioriza a mudança cultural e na busca constante pela eliminação dos desperdícios, bem como a redução dos custos operacionais. REFERÊNCIAS ANTUNES, J. A. V. Em direção a uma teoria geral do processo na administração da produção: uma discução sobre a possibilidade de unificação da teoria das restrições e a teoria que sustenta a construção dos sistemas de produção com estoque zero. 1998. Tese (Doutorado em Administração de Empresas) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1998. BARTZ, A. B.; SILVA, D. I. da; FIGUEREDO, T. W. de, SPOHR, C. B. Processo de corte em máquinas laser. In: SEMANA INTERNACIONAL DAS ENGENHARIAS DA FAHOR, 2, Horizontina: Sief, 2011. BRIALES, J. A. Melhoria contínua através do Kaizen: estudo de caso na Daimlerchryler do Brasil. 2005. Dissertação (Mestrado em Sistema de Gestão) – Universidade Federal de Fluminense, Niterói, 2005. GASPAR, M.P. 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